CN1482333A - 安静工作的车门闭锁装置 - Google Patents

Abstract

一种车门闭锁装置(10)具有叉闩(24)和锁销(26)，叉闩可在闭锁位置和脱开位置之间运动，锁销可在锁定位置和释放位置之间运动，锁销在锁定位置时，可将叉闩保持在闭锁位置，锁销在释放位置时，锁销释放叉闩以便于叉闩运动到脱开位置。车门闭锁装置包括锁销弹簧(32)和释放机构，锁销弹簧向锁定位置偏压锁销，释放机构用于使锁销抵抗锁销弹簧的偏压而运动到释放位置以便于释放叉闩。车门闭锁装置还包括辅助锁销弹簧(48或148)，辅助锁销弹簧可使锁销在锁销弹簧的偏压下向锁定位置的运动减速，从而减小锁销撞击叉闩所产生的噪音。本发明示出了辅助平衡弹簧和另一个辅助的副弹簧(148)。

Description

安静工作的车门闭锁装置

相关申请

本发明要求2002年7月10日申请的临时专利申请60/394838的权益。

技术领域

本发明总体涉及一种车门闭锁装置，更具体地说，本发明涉及一种这样的车门闭锁装置，其具有叉闩、用于将叉闩保持在闭锁位置的锁销、用于使锁销运动到一个可释放叉闩的位置的释放机构、和用于使释放机构不起作用的锁止机构。

背景技术

汽车封闭件，例如汽车客舱的门铰接成可在开启和关闭位置之间转动，其通常包括门闭锁装置，门闭锁装置安装在门的内板和外板之间。门闭锁装置以已知的方式工作，从而当其关闭时将门闭锁上并将门锁定在关闭位置，或者释放和脱开门以便可用手将门打开。

一般地说，门闭锁装置具有叉闩和弹簧偏压的锁销，在关闭门时，叉闩与门侧柱中的撞销接合，从而将门锁住，弹簧偏压的锁销与叉闩接合并将其保持在闭锁位置。门闭锁装置通常还具有一个用于使锁销运动到一个释放叉闩的位置以便释放门并将其打开的释放机构和一个用于使释放机构不起作用以避免门在未经许可的条件下就开启的锁止机构。

门闭锁装置通常采用软热塑性材料和减振器来改善门闭锁装置的音质，特别是叉闩和锁销工作时的音质。例如，1997年1月11日授予Thomas A.Dzurko等人的题为车门闭锁装置的美国专利US5277461，其公开了一种上述类型的典型门闭锁装置。Dzurko的US5277461所公开的门闭锁装置包括具有塑料涂层的叉闩，塑料涂层涂覆在与撞销接合的槽的表面上，以便在撞上门时可进行缓冲并可安静地工作。锁销杆也包括塑料涂层，塑料涂层具有开槽部分，并构成整体减振器与止动件接合，从而在撞上门时可进行缓冲并可安静地进行工作。

Dzurko的US5277461所公开的这种门闭锁装置已被汽车制造商成功地使用了多年。但是，对于安静地进行工作方面来说，上述门闭锁装置还有待做出进一步的改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种可安静地进行工作的车门闭锁装置。

众所周知，弹簧偏压的锁销撞击叉闩而与叉闩接合并将其保持在闭锁位置所产生的噪音对门闭锁装置的安静工作是不利的，特别是在撞上门时所产生的锁合声音。人们发现在弹簧偏压的锁销从释放位置运动到锁定位置并在锁销弹簧的偏压下撞击叉闩时，锁合声音的噪音量与弹簧偏压的锁销的加速度有关。

本发明的门闭锁装置具有主锁销弹簧和辅助锁销弹簧，两者共同作用，从而在锁销接近叉闩时，锁销迅速减速。这就减轻了声音，因为能量在较长时间范围内进行耗散，因此即使撞击表面是金属的，也可安静地进行工作。辅助弹簧也导致脱开力减小，而对于将锁销保持在初始或第二闭锁位置的性能要求无任何影响。

在一个优选实施例中，辅助弹簧为平衡弹簧的形式，在锁销从释放位置运动到锁定位置时，在锁销行程结束部分的过程中，该平衡弹簧抵抗主锁销弹簧。在另一个优选实施例中，辅助弹簧为副弹簧的形式，在锁销行程的初始部分的过程中，其辅助主锁销弹簧。

在任何一种情况下，辅助弹簧最好是金属弹簧，因为金属辅助弹簧的性能比采用热塑性材料更稳定，从时间和温度的角度看，平衡弹簧的性能远不及热塑性材料变化大。

附图说明

本发明上述的和其它的目的、特征和优点可通过下面结合附图对本发明实施例所进行的描述中得出，其中：

图1是本发明第一实施例的车门闭锁装置的局部正视图，其中拆去了一些部件以便可示出闭锁机构，具体的是叉闩、锁销、主锁销弹簧和辅助锁销弹簧的工作过程；锁销在锁定(接合)位置将叉闩保持在初始闭锁位置；

图2是图1所示的车门闭锁装置在锁销脱开并处于释放位置时的局部正视图；

图3是图1所示的车门闭锁装置在锁销接合并将叉闩保持在第二闭锁位置的局部正视图；

图4示出了主锁销弹簧、辅助锁销弹簧以及两个弹簧一起在锁定过程中与锁定位置有关的锁定力矩图；

图5是本发明第二实施例的车门闭锁装置的局部正视图，其中拆去了一些部件以便可示出闭锁机构，具体的是叉闩、锁销、主锁销弹簧和另一个辅助锁销弹簧的工作过程；锁销接合并将叉闩保持在初始闭锁位置；以及

图6是图5所示的车门闭锁装置在锁销脱开并处于释放位置时的局部正视图。

具体实施方式

现在参考图1，车门闭锁装置10具有一个由多个部件构成的外壳，该外壳包括塑料壳体12、金属框架或面板(未示出)和塑料后盖(未示出)。塑料壳体12和金属面板通过三个凸缘螺柱18、20和22保持在一起，这三个凸缘螺柱插入到塑料壳体12的三个孔中，然后再穿过金属面板上的三个对齐的孔，并在金属面板上布置凸缘而形成前隔室。

门闭锁装置10具有闭锁机构，该机构包括叉闩24和配合锁销26，它们位于前隔室并可枢转地分别安装在螺柱18和20的前部。如图1最佳所示，压缩弹簧28顺时针偏压叉闩24，压缩弹簧28设置在位于叉闩24后部的塑料壳体12的弯曲槽中。弹簧28一端与叉闩24的侧向凸耳30接合，另一端与弯曲槽的端壁接合。螺旋形锁销压缩弹簧32逆时针偏压锁销26并使其与叉闩24接合，锁销压缩弹簧32的一端与锁销26的凸耳27接合。锁销压缩弹簧32的相对端与壳体12的内壁接合。

如图1所示，锁销26与叉闩24在肩部36处相接合，并抵抗压缩弹簧28的偏压将叉闩24保持在初始闭锁位置。如图2所示，锁销26在其脱开或释放位置与叉闩24在脚部40处相接合。如图3所示，锁销26还可与叉闩24在肩部38处相接合并将其保持在中间第二闭锁位置。

锁销26具有侧向销34，侧向销34穿过壳体槽42延伸到由塑料壳体12和塑料后盖(未示出)构成的后隔室中。门闭锁装置10具有用于释放或打开设置在后隔室的闭锁机构的释放机构。对于了解发明来说，除了需了解在闭锁机构工作时锁销26可顺时针从图1所示的闭锁位置转动并与叉闩24脱离闭锁接合而转动到图2所示的释放或脱开位置以外，不必了解释放机构的具体结构，因此，释放机构的具体结构在图中未示出或未进行描述。在打开车门时，在压缩回复弹簧28的偏压力作用下，释放叉闩24，叉闩24就自由地从图1所示的闭锁位置顺时针转动到图2所示的脱开位置。门闭锁装置10还具有用于使释放机构不起作用的锁止机构，其也位于由壳体12和后盖所确定的后隔室中。锁止机构的具体结构和工作过程对于了解本发明来说是不必要的。但对于适当的闭锁机构和锁止机构的详细说明请参见2000年4月25日授予FrankJoseph Arabia，Jr.等人的美国专利US6053543。

至此所描述的门闭锁装置10都是已知的。然而，门闭锁装置10所具有的附加特点在于与主锁销压缩弹簧32一起作用的锁销26的辅助锁销弹簧。在图1、2和3所示的优选实施例中，辅助锁销弹簧为抵抗主压缩弹簧32作用的平衡压缩弹簧的形式。具体地说，例如，锁销26具有第二凸耳46，第二凸耳46设置成与螺旋平衡压缩弹簧48的一端相接合。平衡弹簧48设置在壳体12的槽中，其另一端与槽的端壁相接合。

本发明第一实施例的重要特征是当锁销26脱开并处于释放位置同时叉闩24处于图2所示的脱开位置时，辅助平衡弹簧48与第二凸耳46相互间隔开。在此情况下，主锁销弹簧32压缩到最大程度，辅助平衡弹簧48与凸耳46间隔开以避免由主锁销弹簧32在锁销26的脱开或释放位置时作用于锁销26的力矩的任何减小，如图2和图4的图表所示。保持主锁销弹簧32的高的未减小力矩以促使锁销26向图1所示的锁定位置运动，从而门闭锁装置10可在恶劣环境例如腐蚀环境和/或低至-50℃的低温环境中工作。

辅助平衡弹簧48最好与第二凸耳46通过止动件49间隔开以避免辅助平衡弹簧的颤动和磨损。另外，当锁销26处于图1所示的初始闭锁位置或图3所示的第二闭锁位置时，主锁销弹簧32最好略微压缩，也就是具有少量的预应力，以避免主锁销弹簧32的颤动和磨损。平衡弹簧48在图1和3所示的这些时刻以及在图4的图线中处于或接近于最大压缩量。

下面将描述上述门闭锁装置10的工作过程。当门闭锁装置10处于脱开和打开状态时，如图2所示，叉闩24作好准备来接纳撞销50。当门撞上时，撞销50进入叉闩24的喉部52，与喉部52的后部接合并使叉闩24抵抗压缩弹簧28的偏压力逆时针转动，直到叉闩24转动到图1所示的初始闭锁位置，在该位置处，叉闩24将撞销50容纳在喉部52中。通过锁销26的凸挡54与叉闩24的初始闭锁肩部36接合而将叉闩24保持在初始闭锁位置。

当叉闩24从图2所示的脱开位置逆时针转动到图1所示的初始闭锁位置时，凸挡54在由于平衡压缩弹簧48的平衡偏压力作用而未减小的主锁销压缩弹簧32的全部偏压力作用下沿叉闩24的周边运动。在此运动过程中，凸挡54在脚部40上运动到脚部40的边缘41，然后与中间第二闭锁肩部38卡扣接合。如果门力量很大地撞上，凸挡54就继续在斜面43上运动到边缘45，然后与初始闭锁肩部36卡扣接合。在每次凸挡54与其中一个闭锁肩部36或38卡扣接合时，凸挡54的有些部分会撞击到叉闩24的周边，例如，如图1所示，凸耳27会撞击到叉闩24靠近闭锁肩部36的周边。在此情况下，锁销26的运动迅速通过平衡弹簧48减速，从而减小了凸耳27在斜面43的顶部撞击叉闩24的周边所发出的噪音。

现在参考图4的图表，图4示出了本发明的一种典型的应用情况，根据锁销从斜面43的顶部边缘45的脱开位置向下运动到图1所示的初始闭锁位置时的锁销26的位置，图中示出了由主锁销弹簧32和辅助锁销平衡弹簧48作用于锁销26上的锁定力矩。在此非常短暂的时间内，作用于锁销26的力矩首先缓慢地从大约280Nmm减小到大约250Nmm。然后，辅助锁销弹簧48与锁销26接合，且作用于锁销26的力矩大体上迅速从大约250Nmm减小到大约65Nmm(大约74％)。由于力矩迅速减小，因此，运动的锁销26迅速减速。这样锁销26就以相对极小的速度和力撞击叉闩28，从而就可基本上安静地进行工作。

如上所述，锁销平衡弹簧48与锁销26间隔开，这样，当锁销弹簧32伸展时，作用于锁销26的力矩就首先缓慢地减小到大约250Nmm。但是，当平衡弹簧48与锁销接合时，作用于锁销26的力矩就迅速从大约250Nmm减小到大约65Nmm，因为当锁销弹簧32伸展时其力矩减小，而在平衡弹簧48压缩时其反力矩增大。在锁销处于释放位置时平衡弹簧48与锁销26间隔开的整体效果是呈现为一种双弹性系数弹簧，如图4所示，其具有较低的弹性系数直到平衡弹簧48接合时为止，然后具有较高的弹性系数。

通过降低使锁销26运动到图2所示释放位置所需的初始脱开力，在图1所示的接合位置作用于锁销26的减小的力矩就可减小整体脱开力。但是，运动阻力迅速从大约65Nmm增大到大约250Nmm，然后当辅助平衡弹簧48脱开时，再缓慢增大到280Nmm。因此，即使减小了整体脱开力，平衡弹簧48对门闭锁装置10的闭锁性能也不会有任何的不利影响。如上所述，最好，锁销弹簧32的高的未减小力矩例如280Nmm可促使锁销运动，因此，门闭锁装置10可在腐蚀环境和/或低至-50℃的低温环境下工作。

现代的门闭锁装置通常包括第二闭锁肩部，例如肩部38，在不用很大的力关闭车门时，肩部38接合。甚至在此情况下，闭锁接合是安静的，而不会对门闭锁装置10的第二闭锁性能有任何不利的影响。作为例子，锁销26从图2所示的脱开位置到图3所示的第二闭锁位置的行程基本上与锁销26从脱开位置到上述的初始闭锁位置的行程相同。因此，与第二闭锁操作有关的主锁销弹簧32和辅助锁销平衡弹簧48的性能是相同的。

现在参考图5和6，示出了本发明的第二实施例。在该第二实施例中，辅助锁销弹簧是一种用于辅助主弹簧的副弹簧。除了辅助锁销平衡弹簧48由副弹簧148代替以外，图5和6所示的门闭锁装置10的部件与图1、2和3所示的门闭锁装置10的部件是相同的，相应的部件由相同的标号表示。

就象上面图1、2和3所示的第一实施例所述的那样，除了用于锁销26的与主锁销压缩弹簧32共同作用的辅助锁销弹簧以外，图5和6所示的第二实施例是已知的。在图5和6所示的第二实施例中，辅助锁销弹簧是一种辅助主压缩弹簧32的副弹簧的形式。具体地说，作为例子，锁销26具有凸耳27，凸耳27设置成与螺旋副压缩弹簧148的一端相接合。副弹簧148以同轴围绕着主弹簧32的方式设置在壳体12的槽中，且其另一端与槽的端壁相接合。

本发明第二实施例的重要特点是辅助的副弹簧148的动作由止动件33来进行限制，止动件33可伸入到保持辅助的副弹簧148的槽中，如图6所示，当锁销26处于锁定位置并与叉闩24接合时，副弹簧148与凸耳27间隔开。

当装有门闭锁装置10的车门撞上时，叉闩24从图6所示的脱开位置转动到图5所示的接合位置，且凸挡54卡在初始闭锁肩部36的后面。当凸挡54到达斜面43的顶部边缘45时，主锁销弹簧32和辅助的副弹簧148共同向锁销26作用逆时针方向的力矩，使锁销26向叉闩24运动，且由于两个弹簧伸展并减小其各自的作用力矩，因此使运动减速。在锁销26撞击叉闩24之前，辅助锁销弹簧146与止动件33接合。由于作用于锁销26的力矩减小到由主弹簧32所产生的力矩，从而使锁销26迅速减速。因此，锁销26就以相对极小的速度和力撞击叉闩24，从而就可基本上安静地进行工作。

如图6所示，当锁销26处于释放位置且叉闩处于脱开位置时，副弹簧148和主锁销弹簧32都与凸耳27接合，并都压缩到最大的程度。因此，在第二实施例中，主锁销弹簧32和辅助的副弹簧146的较大的力矩促使锁销26向图5所示的锁定位置运动，从而具有改进的辅助锁销弹簧146的门闭锁装置10也可在恶劣的环境例如腐蚀环境和/或低至-50℃的低温环境下工作。由于锁销26在从图5所示的锁定位置运动到图6所示的释放位置时，锁销26不会受到辅助锁销弹簧146的阻力作用，直到锁销26运动了一段距离之后辅助锁销弹簧146接合时为止，因此，象前面那样也使整体脱开力减小。

在上述教导下，本发明还可做出多种的改进和变化。因此，在权利要求书的范围内，除了上述具体的描述之外，还有其它的方式来实现本发明。

Claims (13)

1.一种车门闭锁装置(10)，其具有叉闩(24)、锁销(26)、锁销弹簧(32)和释放机构，叉闩(24)在闭锁位置和脱开位置之间运动，锁销(26)在释放位置和锁定位置之间运动，当锁销处于锁定位置时，锁销与叉闩接合并将其保持在闭锁位置，当锁销处于释放位置时，锁销释放叉闩以便于叉闩运动到脱开位置，锁销弹簧(32)向锁定位置偏压锁销，释放机构用于使锁销克服锁销弹簧的偏压而运动到释放位置以便于释放叉闩，其特征在于：

车门闭锁装置(10)包括辅助弹簧(48、148)，辅助弹簧在锁销在释放位置和锁定位置之间的一部分运动过程中作用于锁销(26)上，从而在锁销上产生力矩，该力矩在锁销从释放位置运动到锁定位置时以不同的速率减小。

2.根据权利要求1所述的车门闭锁装置，其中，辅助弹簧是副弹簧(148)，在锁销在释放位置和锁定位置之间的初始部分运动过程中，该副弹簧作用于锁销上。

3.根据权利要求1所述的车门闭锁装置，其中，辅助弹簧是平衡弹簧(48)，在锁销在释放位置和锁定位置之间的初始部分运动过程之后，平衡弹簧向释放位置偏压锁销。

4.根据权利要求3所述的车门闭锁装置，其中，当锁销从释放位置运动到锁定位置时，锁销(26)移动一段行程或距离，并且其中，平衡弹簧是螺旋形压缩弹簧，其在大致一部分行程中与锁销接合。

5.根据权利要求4所述的车门闭锁装置，其中，锁销平衡弹簧(48)设置在壳体的一个槽中，锁销平衡弹簧的一端与锁销(26)接合，而其相对端与槽的壁接合。

6.根据权利要求3或4所述的车门闭锁装置，其中，当锁销处于释放位置时，锁销平衡弹簧(48)与锁销(26)间隔开。

7.根据权利要求6所述的车门闭锁装置，其中，当锁销(26)处于闭锁位置时，锁销平衡弹簧(48)承受应力。

8.根据权利要求7所述的车门闭锁装置，其中，锁销弹簧(32)向锁销(26)施加力矩，锁销平衡弹簧(48)对锁销(26)施加反力矩。

9.根据权利要求8所述的车门闭锁装置，其中，锁销(26)具有枢轴(20)，锁销弹簧(48)是螺旋形压缩弹簧，当锁销从释放位置移动到锁定位置时，该弹簧在大致一段移动距离上在枢轴的相对侧与锁销(26)接合。

10.根据权利要求12所述的车门闭锁装置，其中，锁销平衡弹簧设置在壳体的一个槽中，锁销平衡弹簧的一端与锁销接合，而其相对端与槽的壁接合。

11.根据权利要求2所述的车门闭锁装置，其中，副弹簧(148)设置在壳体的一个槽中，当锁销处于释放位置时，辅助弹簧的一端与锁销(26)接合，其相对端与槽的壁接合。

12.根据权利要求11所述的车门闭锁装置，其中，当锁销处于锁定位置时，副弹簧(148)与锁销(26)间隔开。

13.根据权利要求12所述的车门闭锁装置，其中，副弹簧(148)与锁销弹簧(32)同轴。

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